El
cerebro humano cambia y evoluciona constantemente
y la ciencia avanza en sus investigaciones sobre el cerebro
y la ciencia avanza en sus investigaciones sobre el cerebro
Un nuevo tipo de neuronas transmite la información rápidamente
El descubrimiento más reciente sobre el
cerebro es realmente asombroso, ya que se trata del hallazgo de un nuevo tipo de neuronas que ha
desconcertado a los científicos.
Con
una morfología atípica en este tipo de células nerviosas, ellas fueron
localizadas en el cerebro de los ratones, más específicamente en el hipocampo,
zona que controla la memoria.
Al
tener los ratones la misma estructura
cerebral que los humanos, no es de extrañar que estas células también se
encuentren en nuestro cerebro. Aunque de momento no se conoce su función, por
su localización se espera que sean sumamente importantes en la comprensión
futura del funcionamiento del órgano.
Las neuronas clásicas están estructuradas en tres partes: las dendritas que reciben la señal, el cuerpo de la célula que se encarga de la señal y el axón que conduce la señal eléctrica a otras células nerviosas.
Las neuronas clásicas están estructuradas en tres partes: las dendritas que reciben la señal, el cuerpo de la célula que se encarga de la señal y el axón que conduce la señal eléctrica a otras células nerviosas.
Las
neuronas son células nerviosas que transmiten mensajes en el cerebro a toda
velocidad y por ende por todo el cuerpo al encender señales eléctricas entre
unas y otras.
A
pesar de que las neuronas vienen en diferentes formas y tamaños, su estructura
básica generalmente consiste en el cuerpo de una célula, de la que sobresalen
apéndices alargados llamados dendritas y axones.
Las
dendritas son estructuras que parecen ramas de árbol, que reciben señales de
otras células nerviosas y las depositan en el cuerpo de una célula. Las
neuronas procesan la señal y la dirigen a la siguiente célula por medio de una
prolongación larga y delgada llamada axón.
Investigadores
de la Universidad de Heidelberg y la Universidad de Bonn en Alemania – cuyos
resultados fueron publicados en Neuron
en setiembre 2014 – han descubierto en cerebros de ratones un nuevo tipo de
neurona dentro de las células triangulares del hipocampo, que transmite las señales eléctricas de manera particularmente eficaz. En estas nuevas
células, el axón se origina directamente de una dendrita rodeando el cuerpo celular.
Esta estructura permite una transmisión de la información mejorada con respecto
a las neuronas normales.
Células triangulares |
El
hipocampo es la región del cerebro que está involucrada en el proceso de la
memoria y se sabe que es importante para el conocimiento espacial. Esta parte
del cerebro consolida la información a través del día y reproduce los mismos
patrones a un ritmo muy rápido durante el sueño.
Los
investigadores han estudiado los efectos de las señales recibidas por los
axones. Para ello, inyectaron una sustancia a modo de transmisor neuronal en el
tejido cerebral de los ratones. Esta sustancia “mensajera” fue activada
utilizando pulsos de luz.
Las
medidas indican que las dendritas que están conectadas directamente con el
axón, propagan activamente incluso los estímulos más pequeños y activan la
neurona. Una simulación informática realizada por los investigadores predice
que este efecto es particularmente llamativo cuando la información que fluye
desde otras dendritas hasta el axón es suprimida por señales de corriente inhibitorias
del cuerpo celular. De ese modo, la información transmitida por esta dendrita
tan especial influye en el comportamiento de la célula nerviosa más que la
corriente proveniente de cualquier otra dendrita.
La circulación de la señal eléctrica en este nuevo tipo de neurona no implica el cuerpo de la célula: la señal va directamente desde las dendritas al axón – que está conectado directamente a las dendritas – todo sin pasar por el cuerpo de la célula.
En otras palabras, cuando una señal eléctrica circula en este tipo de neuronas, no tiene ninguna necesidad de pasar por el cuerpo de la célula.
El axön (en verde) está directamente conectado a las dendritas (en rojo) |
En otras palabras, cuando una señal eléctrica circula en este tipo de neuronas, no tiene ninguna necesidad de pasar por el cuerpo de la célula.
Célula receptora |
Para
descubrir el funcionamiento de estos axones, los investigadores utilizaron
pulsos de luz, que eran proyectados directamente a ciertas dendritas para
activar un neurotransmisor especifico llamado glutamato, estudiado a través de
un microscopio de alta resolución. Descubrieron que las dendritas conectadas
directamente al axón responden de manera más fuerte a los neurotransmisores.
El
descubrimiento presenta un proceso distinto, desconocido hasta ahora. En estas
células la señal no pasa por el cuerpo de la célula, viaja directo de la
dendrita, a través de una prolongación directa al axón.
Los
resultados parecen indicar que esta forma distinta fortalece la capacidad de la
célula para emitir señales.
Nueva neurona |
La
pregunta que subyace es por qué estas células del hipocampo necesitan de estas
“circunvalaciones” que saltan sobre el cuerpo de la célula. Este trayecto
peculiar parece que hace que las células emitan señales más fuertes y sean menos
propensas a inhibir su respuesta que las neuronas que operan por las rutas
tradicionales. No obstante, todavía no está claro qué señales utilizan estos
canales privilegiados y por qué.
El
próximo paso para el equipo de investigación es identificar qué función
biológica tiene que ver con esta neurona. Las respuestas a esta pregunta
ayudarán a desenredar los misterios del vínculo entre el cerebro humano y la
consciencia.
Regeneración de células nerviosas con
células artificiales híbridas
Célula híbrida |
Científicos
japoneses del Hospital Universitario de Osaka, según una investigación
realizada en marzo 2015, han desarrollado una célula artificial híbrida que
combina células pluripotentes inducidas (iPS) con células nerviosas
artificiales, y que podría ayudar a desarrollar tratamientos menos invasivos
que los actuales.
El
hallazgo ya ha probado con éxito las células híbridas en ratones. Para
desarrollarlas, el equipo creó en primer lugar una célula nerviosa artificial
que sirviera como base. Los científicos llevaron a cabo una serie de agujeros
en polímeros tubulares para facilitar la ubicación de las células.
A
continuación convirtieron las células iPS en células progenitoras cerebrales – que
pueden desarrollarse en varios tipos de tejido nervioso – y las juntaron con
las artificiales. Las células híbridas se trasplantaron en un ratón que había
sufrido daños nerviosos en las patas traseras. Unos seis meses después del
trasplante, los investigadores descubrieron cerca de 200 hilos conectados con
el núcleo de las células nerviosas, unas cuatro veces más que el número de
hilos que se encuentran en las células nerviosas artificiales normales.
Los
investigadores quieren realizar más pruebas sobre sus hallazgos que se
publicarán dentro de poco en una revista médica de Estados Unidos, con la
esperanza de que las células nerviosas híbridas puedan utilizarse en humanos
dentro de cinco años.
Los
procedimientos actuales para tratar los daños nerviosos pasan por llevar a cabo
un trasplante de células nerviosas de otras partes del cuerpo del paciente, un
método que puede causar entumecimiento en las zonas de las que se toman las
células. Otro tratamiento emplea células nerviosas artificiales con forma de
tubo para favorecer la regeneración de las células, sin embargo, la efectividad
de la técnica es limitada.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario